Ширина линии доплеровская

Чтобы обеспечить более благоприятные условия для наблюдения резонансного поглощения 7-излучения или ядерной резонансной флуоресценции, специальные меры, направленные либо на увеличение доплеровской ширины линий, либо на уменьшение величины W. В первом случае вещество нагревали. Во втором заставляли источник 7-излучения быстро двигаться (со скоростью порядка сотен метров в секунду) по направлению к [c.207]

Здесь Т — кинетическая температура излучающих частиц, р — их атомный вес, то и Хо — частота и длина волны центра линии. При высоких температурах доплеровская ширина может быть велика. Так, доплеровская ширина линии водорода Нр (/.=486,1 нм) при 5000 К составляет ААс = 0,025 нм. [c.262]

Полная доплеровская ширина линии на уровне 0,5 от максимальной интенсивности равна [c.11]

Если такой резонатор используется в Не—Ые-лазере, ширина спектральной линии в котором определяется в основном эффектом Доплера, то согласно (20) на переходе неона, соответствующем к = 1,152 мкм, Avp я 800 МГц, а естественная ширина линии для этого перехода согласно (17) составит Avg = 10 МГц. Следовательно, А/ < Avg < Av < Ava. Поскольку доплеровская ширина оказывается значительно больше частотного интервала между соседними модами, то, очевидно, в резонаторе одновременно может быть возбуждено несколько частот, соответствующих аксиальным модам колебаний. [c.14]

Наибольшая мощность (45 и 37%) приходится соответственно на излучение длин волн 0,4880 (голубая линия) и 0,5017 мкм (зеленая линия). Суммарная мощность излучения на трубках длиной 50 см составляет несколько ватт. Ширина линий определяется доплеровским уширением, обусловленным высокой ионной температурой (обычно свыше 2000 К). Доплеровская ширина оказывается при этом порядка нескольких тысяч мегагерц, в то время как частотный интервал между модами резонатора равняется нескольким сотням мегагерц, поэтому генерация, как правило, происходит на многих модах. [c.43]

На рис. 2.8 изображена функция g (v — vo)=g (Av) в зависимости от Av. Как и в случае лоренцевой кривой, максимум достигается в точке Av = О, а ширина контура (доплеровская ширина линии) теперь равна [c.50]

По формуле (2.78) можно вычислить доплеровскую ширину линии Avg = Ao)g/2n атома Ne при Т = 300 К на длине волны Я = 0,6328 мкм (одна из линий неона, на которой осуществляется лазерная генерация см. гл. 6), которая оказывается равной [c.51]

Из сказанного выше следует, что генерацию в аргоновом лазере следует ожидать на переходе 4p->4s. Так как оба уровня 4s и 4р на самом деле состоят из многих подуровней, аргоновый лазер может генерировать на многих линиях, среди которых наиболее интенсивными являются зеленая (А, = 514,5 нм) и синяя (А, = 488 нм). Из измерений спектра спонтанного излучения было найдено, что доплеровская ширина линии AvJ, например зеленого перехода, составляет около 3500 МГц. Это означает, что температура ионов, определяемая в соответствии с выражением (2.78), равна Т 3000 К. Иными словами, ионы являются очень горячими благодаря их ускорению в электрическом поле разряда. Относительно широкая доплеровская ширина линии также приводит к тому, что в режиме синхронизации мод в аргоновом лазере наблюдаются сравнительно короткие импульсы ( 150 пс см. табл. 5.1). [c.355]

Вычислите ширину лэмбовского провала для Не — Ne-лазера, излучающего красную линию. Сравните эту ширину с доплеровской. [c.438]

Ширина лэмбовского провала порядка ширины линии, обусловленной столкновительным уширением, выражение для которого дано в разд. 6.З.З.1. Предполагая, что в газовой смеси СОг N2 Не парциальные давления равны 1,5 мм рт. ст., 1,5 мм рт. ст. и 12 мм рт. ст., получаем Aw 64,3 МГц. Доплеровское уширение составляет Avq 60 МГц. [c.545]

При высоких давлениях (больше 20 мм рт. ст.) обш,ая ширина линии усиления значительно превышает доплеровскую и растет с увеличением давления приблизительно с градиентом 5 МГц/мм рт. ст. [c.175]

В типичных условиях режима работы лазера на ионах благородного газа однородное и неоднородное уширения имеют приблизительно один и тот же порядок величины. Для лазера на ионах аргона (переход Л = 514 нм) доплеровская ширина составляет приблизительно 3,5 ГГц. Однородная ширина линии заключена между 0,5 и 0,8 ГГц. Она обусловлена главным образом эффектом Штарка, возникающим благодаря высоким плотностям электронов ( 102° м ), и спонтанным испусканием. Заметим, что естественная ширина линии составляет 0,46 ГГц. Большое однородное уширение влечет за собой сильную конкуренцию мод, и если не принять особые меры, то она может легко привести к значительным флуктуациям амплитуды в многомодовом режиме. В лазере на ионах благородного хаза особый эффект вызывается относительно большой скоростью дрейфа ионов (Удр 10 м/с). Он заключается в расщеплении контура усиления в лазере на две доплеровские кривые с расстоянием между ними порядка 0,5 ГГц. [c.80]

В спектроскопии проявление эффекта Доплера состоит в том, что хаотическое тепловое движение испускающих свет атомов или ионов приводит к уширению наблюдаемых спектральных линий. В случае максвелловского распределения атомов по скоростям обусловленная эффектом Доплера форма спектральной линии описывается колоколообразной функцией Гаусса (см. 1.8). Доплеровская ширина линии зависит от температуры ( j/ ), что используется в спектроскопических методах измерения температуры светящегося газа. [c.409]

Ширина линий спектральных доплеровская 58 [c.511]

Время когерентности Хс и длину когерентности = схс с — скорость света) для этого света. Повторите то же для длины волны 488 нм аргонового лазера, который имеет доплеровскую ширину линии порядка 7,5-10 Гц. [c.220]

В газах типичное уширение линии составляет Av = = 10 см и обусловлено доплеровским эффектом. В твердых телах при комнатной температуре такой узкой линии получить не удается из-за взаимодействия рабочих ионов с кристаллическим полем (влияние, например, эффекта Штарка). Так, у рубина (Сг в сапфире) ширина линии люминесценции при комнатной температуре Ау = 10 см" . [c.27]

Другой эффект — доплеровское смещение частоты фотона — имеет порядок доплеровской ширины линии Дв и тоже мал по сравнению с центральной частотой линии. Доплеровские сдвиги длин волн линий имеют порядок ii/i/q- При средних скоростях атомов в несколько тысяч км/с в видимом участке спектра = [c.148]

Время когерентности. Учтя все факторы, увеличивающие частотный диапазс)н монохроматического излучения (естественная ширина линии, доплеровское расширение полосы частот и расширение из-за столкновений), мы в конце концов получим некоторую полосу Асо которая будет значительно больше, чем Асо т . Таким образом интервал времени т, в течение которого поляризационное состоя ние можно считать постоянным, не равен среднему времени высве чивания т, а значительно меньше его. Назовем этот интервал вре менем когерентности [c.386]

Исследование сверхтошсой структуры и изотопического сдвига в оптических спектрах требует применения спектральных приборов высокой разрешающей силы, таких, как интерферометр Фабри— Перо, а также специальных источников света, дающих узкие линии. Важное место среди них занимают разрядные трубки с охлаждаемым полым катодом. В этих трубках, особенно при охлаждении катода жидким азотом, достигается существенное снижение доплеровской ширины линий (см. задачу 17, 1). [c.72]

Рис. 97. Формы спектральной линии 1—естественная или лоренцовская (дисперсионное распределение интенсивности) 2 — доплеровская (гауссовское распределение). Для обоих случаев ширины линий и интегральные интенсив-00

Применение когерентных источников излучения позволяет наблюдать методами М. с. весьма узкие спектральные линии, т. е. достигать высокого спектрального разрешения. Типичные ширины линий, обусловленные столкновениями частиц в газе,— от 10 МГц до 1 МГц при давлениях от 1 до 10 Па. При разрежении газа ширины линий определяются Доплера эффектом при движении частиц и соударениями со стенками поглощающей ячейки, они составляют в микроволновом диапазоне от 1 МГц до 0,1 МГц. Для дальнейшего сужения линий применяют ряд способов устранения доплеровского уширения. Ширины линий в таких субдоплеровских спектрометрах определяются временем взаимодействия частиц с полем излучения (см. Неопределенностей соотношения). В молекулярных и атомных перпен- [c.133]

Вычислите доплеровскую ширину линии перехода с X = 10,6 мкм (Г = = 400 К) молекулы СО2. Поскольку в СОг-лазере столкиовительное ушире-ине этого лазерного перехода составляет около 5 МГц/(мм рт. ст.), найдите, при каком давлении углекислого газа оба механизма дадут одинаковые вклады в ширину линии. [c.104]

Здесь Тс — время жизни фотона в резонаторе (время релаксации квадрата амплитуды электрического поля). Из указанного выше второго свойства оптического резонатора следует, как мы увидим в дальнейшем, что в оптическом резонаторе резонансные частоты расположены очень близко друг к другу. Действительно, в соответствии с выражением (2.14) число мод резонатора N, расположенных в пределах полосы лазерной линии шириной Avo, равно N = Snv KAvo/ = 8я(КД ) (Л> оА), где Л>.о = = K .vol — ширина лазерной линии, выраженная в единицах длины волны. Из приведенного выражения видно, что N пропорционально отношению объема резонатора V к кубу длины волны. Так, например, если v=5-I0 Гц (частота, соответ-ствуюш,ая середине видимого диапазона), V=I см и Avo = 1,7-10 Гц [доплеровская ширина линии Ne на длине волны 0,6328 мкм см. выражение (2.81)], то число мод Л 4-10 . Если бы резонатор был закрытым, то все моды имели бы одинаковые потери и такой резонатор в случае его применения в лазере приводил бы к генерации очень большого числа мод. При этом лазер излучал бы в широком спектральном диапазоне и во всех направлениях, что является весьма нежелательным. Эта проблема может быть решена с помош,ью открытого резонатора. В таком резонаторе лишь очень немногие моды, соответствуюш,ие суперпозиции распространяюш,ихся почти параллельно оси резонатора волн, будут иметь достаточно низкие потери, чтобы стала возможной генерация. Все остальные моды резонатора соответствуют волнам, которые почти полностью затухают после одного прохождения через резонатор. Это главная причина, почему в лазерах применяется открытый резонатор Хотя отсутствие боковых поверхностей означает, что может возбуждаться лишь очень небольшое число мод, все же число генерируемых мод, как мы покажем ниже, может быть значительно больше, чем одна. [c.161]

Вообще говоря, энергетические уровни в газах уширены довольно слабо (ширина порядка нескольких гигагерц и меньше), поскольку действующие в газах механизмы уширения слабее, чем в твердых телах. Действительно, в газах, находящихся при обычных для лазеров давлениях (несколько мм рт. ст.), столк-новительное уширение очень мало и ширина линий определяется главным образом доплеровским уширением. В связи с этим в газовых лазерах не используется, как в твердотельных лазерах, оптическая накачка с помощью ламп. В самом деле, такая накачка была бы крайне неэффективна, поскольку спектр излучения этих ламп является более или менее непрерывным, в то время как в активной газовой среде нет широких полос поглощения. Как уже упоминалось в гл. 3, единственный случай, когда генерация была получена в газе при оптической накачке такого типа, — это цезий, возбуждаемый линейной лампой, заполненной гелием. В данном случае условия для оптической накачки вполне благоприятны, поскольку некоторые линии излучения Не совпадают с линиями поглощения s. Однако цезиевый лазер [c.343]

В то же время из выражения (2,116) находим, что (при Av = 0) 1/стт(0)Avq. На частотах УФ- и ВУФ-диапазонов при умеренных давлениях можно считать, что ширина линии Avo определяется доплеровским уширением. Следовательно [см, (2,78)], Avo Vo, поэтому dPno /dV увеличивается как (если положить Vp л Vo). При более высоких частотах, соответствующих рентгеновскому диапазону, ширина линии определяется естественным уширением, так как излучательное время жизни становится очень коротким (порядка фемтосекунд). В этом случае Avo Vq и dP JdV увеличивается как v . Таким образом, если мы, к примеру, перейдем из зеленой области (Х = 500 нм) всего лишь в мягкий рентген (X л 10 нм), то длина волны уменьшится в 50 раз, а dP op dV увеличится на несколько порядков С практической точки зрения заметим, что многослойные диэлектрические зеркала в рентгеновской области обладают большими потерями и трудны в изготовлении. Основная проблема состоит в том, что в этом диапазоне разница в показателях преломления различных материалов оказывается очень малой. Поэтому для получения приемлемых коэффициентов отражения необходимо использовать большое число (сотни) диэлектрических слоев, а рассеяние света на столь большом числе поверхностей раздела приводит к очень большим потерям. Поэтому до сих пор рентгеновские лазеры работают без зеркал в режиме УСИ (усиленное спонтанное излучение), [c.434]

Относительная слабость взаимодействия в процессе газокинетических столкновений частиц (составляющих газ) практически не влияя на расположение их энергетических уровней, приводит только к уширению соответствующих спектральных линий. Столк-новительное уширение при низких давлениях мало и не превышает доплеровскую ширину. Рост столкновительной ширины с увеличением давления позволяет управлять шириной линии усиления активной среды лазера, что составляет во многом уникальное свойство газовых лазеров. [c.39]

Важной чертой СОг-лазера является малая ширина линии усиления на переходе (00 1) — (10 0). Однородное уширение линии усиления вызвано эффектом Доплера и при давлении в несколько миллиметров ртутного столба и рабочей температуре ЗООК составляет 50... 60 МГц. Это обстоятельство позволяет сравнительно просто создавать одночастотные лазеры, что весьма важно для лазерной доплеровской локации. В самом деле, при длине резонатора 1 м разность частот между соседними модами ргвпа 150 МГц, т. е. одновременная генерация двух продольных мод оказывается невозможной. [c.175]

Это триплет О I Четыре линии в генерации возникают из-за большой доплеровской ширины линии (вызва.ю это возбуждением и диссоциацией молекул кислорода) и радиационного захвата центра линии. Вследствие этого усиление иа крыльях линии больше. [c.683]

При комиагной температуре и нормальном атмосферном давлении доплеровская ширина линии больше естественной ширины примерно на два порядка. Она равна при этих условиях по пс рядку величины ширине линии за счет ударного уширения. [c.72]

Если Vr = V(), то существует только одна группа центров, участвующих в процессе усиления, для которых v==Q. В этом случае выгорание происходит только в центре кривой усиления, как это показано на рис. 15.6. Провал центральной части кривой усиления впервые был предсказан Лембом в 1964 г. и получил название лембовского провала. Ширина лембовского провала равна однородной ширине линии Аул излучающего центра, которая, как правило, намного меньше доплеровской полуширины Avд излучающего ансамбля центров, но все же может быть достаточно широкой. Для реальных усиливающих сред Avл порядка 100 МГц. [c.132]

В одномодовом лазере с доплеровски уширенной линией (например, в Не —Ые-лазере) выходная мощность по мере изменения длины резонатора (или, что эквивалентно, частоты) достигает своего максимума на частоте, соответствующей центру лазерной линии. Данное явление, предсказанное Лэмбом (см. книгу [6], указанную в литературе к гл. 1), впервые наблюдали Макфарлэйн и др. [45], а также Зоке и Джаван [46]. Это связано с тем, что каждая частица, движущаяся с тепловой скоростью, видит две бегущие волны, из которых составлена картина стоячих волн, соответствующая моде резонатора, причем частоты этих волн сдвинуты вверх или вниз относительно центральной частоты 1 . Ширина провала, образующегося на кривой усиления, определяется в данном случае уже не доплеровской, а естественной шириной линии. Аналогичный эффект наблюдается всякий раз, когда стоячая световая волна взаимодействует с поглощающей или [c.551]

Прежде всего рассмотрим воздействие лазерного излучения на газ в тепловом равновесии. Будем считать, что функция формы линии 10 (со) для разрешенного перехода задается доплеровским распределением (ср. п. 3.112). Падающее лазерное излучение можно считать монохроматическим в том смысле, что ширина его линии мала по сравнению с доплеровской шириной и мала также по сравнению с однородной шириной линии. Если частота йL лазерного излучения больше частоты сою центральной линии и если разность ( >1 — сою) не превосходит сущостзенко доплеровскую ширину, то может [c.311]

А для легких атомов, нанр. для атомов И и Не, доплеровское уширение наиболее велико. Уширение из-за взаимодействия, как правило, имеет тот же порядок величины, что и доплеровское, а часто несколько превышает его. Нанр., уширение неводородоподобных спектральных линий электронами и иопами илазмы, нри электроппой концентрации iVg = = 1(1 смг , составляет несколько А. Водородные ЛИТП1П в плазме уширяются еще сильнее. Так, при У,. = 101 и 7 = 10 000° ширина линии Яр со- [c.419]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...